电气系统负荷计算.
PS S N JC cos S N JC cos JC100
【例2.2】一台单相电焊机380V, SN=80kV· A, JC=50%,cosφ=0.5,求换算到JC=100%时的设备 容量。 【解】
PS S N JC cos 80 0.5 0.5 28.3kW
① 连续工作制和短时工作制用电设备的设 备容量
该电气设备的设备容量等于其额定功率(即 铭牌上规定的额定功率)。 PS=PN ② 非连续工作制电气设备的设备容量 该电气设备的设备容量等于将其额定功率换 算为统一(标准)负载持续率下的有功功率, 或换算到负载持续率JC=25%时的有功功率。
用电设备在一个周期内的工作时间与周期 时间的比值称为负载持续率,用JC(%)表示, 负载持续率也称为暂载率。 起重机的设备容量在进行负荷计算时,要 统一换算到负载持续率JC=25%时的功率。
③利用系数法
采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷,再 考虑设备台数和功率差异的影响,乘以与有效台数 有关的最大系数求得计算负荷。 在工业企业中,上述三种方法都是常用的。 民用建筑常用需要系数法。
(3) 设备容量PS的确定 采用需要系数法时,应首先确定用电设备的 设备容量. 用电设备的额定功率PN和额定容量SN是指 铭牌上的数据。负荷计算中的所谓设备容量PS 不能简单地理解为用电设备的铭牌功率,它是 根据用电设备的工作性质和铭牌功率或铭牌容 量经换算后得到的换算功率。 进行负荷计算时,需将用电设备按其性质 分为不同的用电设备组,然后确定设备容量。
PS PN JC 2 PN JC JC25
【例2.1】某施工现场有一吊车,其额定功率为
20kW,铭牌负载持续率JC=40%,求换算到 JC=25%时的设备容量。
【解】
PS 2 PN JC 2 20 0.4 25.30kW
电焊机的设备容量 电焊机的设备容量是将其铭牌额定容 量换算到负载持续率为100%时的有功 功率。
2.4 三相负荷的计算
所谓负荷计算,就是计算用电设备、配电 线路、配电装置,以及发电机、变压器中的电 流或功率。这些按照一定方法计算出来的电流 或功率称为计算电流或计算功率,我们也把它 称为计算负荷。 (1) 计算负荷的概念及作用 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负 荷是一个假想的持续性负荷,其热效应与同一 时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。
③ 白炽灯的设备容量为灯泡的额定功率。 ④ 气体放电灯的设备容量为灯管额定功率 加上镇流器的功率损耗(荧光灯加20% 额定功率,荧光高压汞灯及镝灯加 8%)。
(4) 单相负荷的设备容量的计算
1) 计算原则
① 单相负荷与三相负荷同时存在时,应将单相负荷 换算为等效三相负荷,再与三相负荷相加。 ② 在进行单相负荷计算时,一般采用计算功率。当 单相负荷均为同类用电设备时,直接用设备容量进行 计算。 2) 单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法 ① 只有相负荷时,等效三相负荷Pd为最大相负荷的 3倍。
3) 当单相负荷的总容量小于计算范围内三相对
称负荷总容量的15%时,全部按三相对称负荷 计算,不必换算;当单相负荷不对称容量超过 15%时,应将单相负荷换算为等效三相负荷, 等效三相负荷为单相最大功率的3倍。
【例2.3】某新建办公楼照明设备采用白炽灯A相3.6kW, B相4kW,C相5kW,求设备容量是多少? 如果改为A相 3.8kW,B相4kW,C相4.8kW,求设备容量是多少? 【解】三相平均容量为:(3.6+4+5)/3=4.2kW 三相负载不平衡容量占三相平均容量的百分比为: (5-4.2)/4.2=0.8÷4.2=19%,大于15%,所以白炽 灯的设备容量为3×5=15kW; 改善后:(4.8-4.2)÷4.2=14.29%,小于15%,所以 白炽灯的设备容量为3.6+4+5=12.6kW。
【例2.4】某施工现场有两台单相电焊机,其型号为 SN=21kV· A,UN=380V,JC=65%,cosφ=0.87,分 别接于AB相、BC相上,该低压供电系统的线电压为 380V,求这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量。 【解】一台电焊机的设备容量为:
P 这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量为: S SN JC cos 21 0.65 0.87 14.7kW PS=3×14.7=44.1kW
314.7 3 14.7 69.56kW
② 只有线间负荷Pab时,其等效三相负荷Pd 为: Pd 3Pab ③ 只有线间负荷Pab、Pbc时,如果Pab=Pbc, 其等效三相负荷Pd为 Pd=3Pab ④ 有线间负荷Pab、Pbc、Pca时,选取较大两 相数据计算。现以Pab≥Pbc≥Pca为例:
P d 3P ab (3 3) P bc 1.73P ab 1.27 P bc
我们根据计算负荷来选择变压器的容量、导 线的截面积及开关电器的型号等,同时也为能合理 地进行无功功率补偿提供依据。 在进行负荷计算时,要考虑环境及社会因素的 影响,并应为将来的发展留有适当余量.
(2) 负荷计算的方法 ① 需要系数法 用电设备功率乘以需要系数和同时系数, 直接求出计算负荷。这种方法比较简单,应用 广泛,适用于变配电所以及施工现场的负荷计 算。 ② 二项式法 在设备组容量之和的基础上,考虑若干容 量最大的设备的影响,采用经验系数用加权求 和法进行计算负荷。
【例2.5】假如例2.4中的两台单相电焊机,都 接在AB相上,求这两台电焊机的等效三相 负荷的设备容量。 【解】 这两台电焊机的等效三相负荷的设备容 量为:
P S 3 2 14.7 50.9kW
【例2.6】假如该施工现场有四台电焊机,型号
与例2.5相同,求这四台电焊机的等效三相负 荷的设备容量。 【解】 这四台电焊机应尽量均衡地分配到三相上, 两台电焊机接于AB相,其它两台电焊机分别 接于BC相、AC相。 这两台电焊机的等效三相负荷的设备容量为: